Калибры для проверки расположения отверстий

Для надежной собираемости соединяемых по отверстиям деталей необходимо выдержать взаимное расположение этих отверстий в пре­делах определенной точности, которая задается чертежами деталей.

Контроль точности взаимного расположения отверстий не всегда обязателен. Технологический про­цесс (сверление отверстий по кон­дукторным приспособлениям, одно­временная пробивка их в штампе и т. п.) сам по себе часто гаранти­рует необходимую точность распо­ложения отверстий и исключает потребность в ее проверке. Вместе с тем в ряде случаев (сверление отверстий без кондукторных приспо­соблений или по этим приспособлениям, но при высоких требованиях к точности расположения; пробивка отверстий в штампе с последую­щим формованием детали штамповкой или гибкой и др.) проверка точности расположения отверстий является совершенно необходи­мой.

Точность расположения отверстий проверяют различными калиб­рами. При этом следует различать два основных вида контроля точности расположения отверстий:
а) контроль точности взаимного расположения отверстий и
б) контроль расположения отверстий относительно какой-либо поверхности.

Рассмотрим каждый из этих случаев в отдельности.

Точность взаимного расположения отверстий определяется в чер­тежах деталей или допуском Δ на расстояние Lмежду центрами отверстий, или допуском δ на точность расположения отверстий (фиг. 125).

При этом в соответствии с общими положениями, изложенными по этому вопросу в гл. I, точность расположения отверстий следует определять радиусом рассеивания (равным величине допуска δ) центра каждого отверстия от центра построенного по номинальным размерам чертежа детали.

Таким образом, как это видно из фиг. 125, Δ = 2δ

Исходя из основной принципиальной установки, что контроль точности расположения отверстий должен обеспечить безуслов­ную их собираемость, следует вести расчеты размеров калибров из наименьших (по чертежу детали) размеров отверстий. Тем са­мым при сочетаниях больших (в пределах заданных допусков) раз­меров отверстий калибры могут пропустить и большие отклоне­ния во взаимном их расположении, что, очевидно, ни в коей мере не нарушит собираемости деталей.

Простейшим является случай проверки взаимного расположения двух отверстий, приведенный на фиг. 126. Расстояние между осями двух отверстий или точность их взаимного расположения контро­лируют калибром с двумя неподвижными измерительными пальцами. Размер диаметра d_к измерительного пальца подсчитывают по формуле d_к = d — Δ = d — 2δ, (24) где d_к — наименьший диаметр отверстия проверяемой детали.

Расстояние между осями группы отверстий (до шести отверстий) или точность их взаимного расположения контролируют калибром с тем же количеством неподвижных измерительных пальцев (фиг. 127).

Диаметры измерительных пальцев калибра для данного случая подсчитывают по той же формуле (24).

В калибрах с постоянными неподвижными измерительными паль­цами точность расположения этих пальцев должна обеспечиваться расточкой отверстий в корпусе калибра. Однако подобные конструк­ции калибров имеют существенные недостатки.

Во-первых, изготовление таких калибров требует координатно-расточных станков; во-вторых, точность расточки может быть нару­шена при запрессовке пальцев и, в-третьих, при этом способе изготовления калибра его корпус нельзя подвергать термической обра­ботке, чтобы исключить термические поводки, а это вызывает повы­шенный износ инструмента в эксплуатации. Вместе с тем и восста­новление изношенных калибров такой конструкции практически невозможно.

Г. Н. Папушин (Московский автозавод имени Сталина) разработал конструкцию калибра с неподвижными измерительными пальцами, свободную от приведенных недостатков, простую в изготовлении и удобную в эксплуатации (фиг. 128).

В закаленном корпусе 1 имеются две шлифованные призматиче­ские канавки, боковые плоскости которых расположены под углом 90°.

Расстояние L_к между осями канавок соответствует заданному расстоянию L, между проверяемыми отверстиями детали. Изготовле­ние такого корпуса значительно проще, чем корпуса с расточенными отверстиями; случайная ошибка в изготовлении легко может быть исправлена доводкой. В призматические канавки корпуса вкладывают измерительные пальцы 2 нужного размера по диаметру и закрепляют крышками 3 при помощи винтов 4 с внутренними шестигранниками.

При износе измерительных пальцев их легко можно заменить новыми, что позволяет легко и дешево восстановить изношенный инструмент.

В случаях, когда установка зажимных планок для крепления сверху измерительных пальцев конструктивно невозможна или неудобна, применяют планки со скосом для крепления пальца сбоку (фиг. 129). Установку измерительных пальцев на нужные размеры в данной конструкции, равно как и в предыдущей, осущест­вляют шлифованием базовых плоскостей. Эта конструкция несколько сложнее, и применять ее следует лишь в тех случаях, когда нельзя по той или иной причине воспользоваться конструкцией, приведен­ной на фиг. 128.

Расстояния между осями группы отверстий (при количестве более шести отверстий) или точность их взаимного расположения рекомендуется проверять калибрами, у которых два базовых измерительных пальца являются неподвижными, а расположение всех остальных отверстий контролируется одним подвижным измерительным пальцем, который попеременно вставляют во втулки калибра (фиг. 130).

Калибр, как правило, делают стационарным. Деталь устанавливают на проверку двумя разнесенными отверстиями на два непо­движных измерительных пальца, из которых один должен быть цилиндрическим d_К1, а второй сре­занным с размерами d_К2 и d_К3. Диаметр неподвижного цилиндрического пальца. Подсчитывают по формуле

(25)

Размеры срезанного неподвижного измерительного пальца подсчитывают по формулам

(26)

(27)

Размер подвижного измерительного пальца определяют по формуле

(28)

Во всех приведенных формулах величина а есть поправка на облегчение установки проверяемой детали на калибр.

Должно быть

а = 0,1δ. (29)

Величину поправки а рекомендуется принимать не менее 0,02 мм и не более 0,05 мм.

Расстояние между осями группы отверстий и точность их расположения не только между собой, но одновременно и относительно базового отверстия (или буртика) детали рекомендуется проверять калибром, типовая конструкция которого приведена на фиг. 131.

Деталь устанавливают на базовый буртик (или базовое отверстие)калибра и один срезанный неподвижный измерительный палец. Точность расположения всех остальных отверстий контролируют одним подвижным измерительным пальцем.

Размеры базового буртика D_Ак или базового отверстия D_Вк калибра определяются:

(30)

(31)

где D_А — наименьший диаметр базового отверстия детали;

D_B — наибольший диаметр базового буртика детали.

Размеры срезанного неподвижного измерительного пальца под­считывают по формулам:

(32)

(33)

Размер подвижного измерительного пальца определяют по фор­муле

(34)

В случаях, когда точность взаимного расположения отверстий в различных направлениях определяется разными допусками и при иных комбинациях размеров между центрами отверстий деталей и допусков на эти размеры, расчет соответствующего калибра ведется по одному из приведенных выше случаев ,, или на основе их сочетаний.

Сопряженные размеры втулок калибра D'_к и измерительного пальца d'_к принимаются по конструктивным соображениям.

Контроль расположения отверстий относительно базовой пло­скости осуществляют предельными калибрами по типам, приведен­ным на фиг. 132 (для размеров до 18 мм) или на фиг. 133 (для размеров свыше 18 мм).

Вместо последней конструкции возможно применение несколько более сложного регулируемого калибра (фиг. 134), преимуществом которого является легкость восстановления при износе.

Частным случаем проверки размера от оси отверстия до плоско­сти является случай проверки расположения отверстия под шплинт относительно заднего торца головки болта. Для этой цели применяют калибры (фиг. 135), представляющие собой пластину /, в кото­рую запрессованы два установочных штифта 2. Размеры этих штиф­тов определяют по формуле (25) с соответствующей компенсацией путем увеличения размеров ПР и НЕ.

Расчет рабочих размеров калибров для контроля расположения отверстий относительно базовой плоскости рекомендуется произво­дить по данным, приведенным в «Справочнике инструменталь­щика».

Допуски z на расстояния между осями измерительных пальцев калибров рекомендуется принимать (в микронах) по табл. 23.

Допуски на изготовление γ и износ γ_и измерительных пальцев рекомендуется принимать (в микронах) по табл. 24.

Размер по ширине установочной поверхности срезанного изме­рительного пальца (b в мм) рекомендуется назначать по табл. 25.

Допуски на диаметры втулок ос и подвижного измерительного пальца β рекомендуется принимать в микронах по табл. 26.